12.3 物质的比热容(知识解读)2026-2027学年苏科版九年级物理上册同步知识解读与专题训练

2026-09-06
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摘要:

本讲义聚焦“物质的比热容”核心知识点,从热量概念切入,通过比较不同物质吸热本领引出比热容定义、单位及物理意义,结合水的比热容特点分析气候调节等应用,最终落实到热量计算及热平衡方程,构建完整知识支架。 资料特色在于题型系统归纳与实验探究结合,8类题型覆盖概念理解、应用分析及计算,如“不同物质吸热本领”实验题培养科学探究能力,“生活中的比热容问题”联系实际强化物理观念。课中辅助教师分层教学,课后通过例题变式帮助学生查漏补缺,提升知识应用能力。

内容正文:

12.3 物质的比热容(知识解读) 【新教材苏科版】 题型归纳 【题型1 热量的概念】 2 【题型2 不同物质的吸热本领】 3 【题型3 比热容的概念、单位和物理意义】 7 【题型4 水的比热容特点及应用】 9 【题型5 生活中的比热容问题】 11 【题型6 计算物体温度变化时的吸放热】 14 【题型7 比热容的比例计算】 16 【题型8 热平衡方程及其应用】 18 【随堂巩固】 19 考点1 比热容 1、热量定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 (1)热量是热传递过程中物体内能的改变量,因此,热量是个过程量。只有在热传递过程中,才能谈论热量,离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 (2)我们不能说某个物体具有或含有多少热量,更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用,如“吸收热量”“放出热量”。 2、比热容的概念 (1)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。 (2)比热容的单位:在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg•℃),读作焦每千克摄氏度。 (3)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃);它的物理意义是1千克水,温度升高或者降低1℃,吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 3、水的比热容的特点及应用 (1)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节 气候。 ①夏天,太阳光照射到海面上,海水的温度在升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别 热。 ②冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温不至于降得太低,所以住在海边的人 们又不觉得特别冷。 (2)一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或取暖。 ①作冷却剂时,是让水吸收带走更多的热量。 ②用来取暖时,是让水放出更多热量供给人们,另一方面。 (3)比热容解释简单的自然现象:如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热比沙子的比热大,所以海水升温比沙子升温慢;没有日照时,海水降温比沙子降温慢。 【题型1 】 【例1】下列有关热现象的说法,正确的是(     ) A.一个物体内能增加了,一定是吸收了热量 B.物体的内能增加,温度一定升高 C.我们不敢大口咬热气腾腾的汤包,是因为汤包含有的热量多 D.初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,应该早晨多排水,傍晚多灌水 【答案】D 【详解】A.改变物体内能有两种方式——做功和热传递,物体内能增加,有可能是外界对它做了功,不一定是吸收了热量,故A错误; B.晶体熔化、液体沸腾的过程中,物体吸收热量、内能增加,但温度保持不变,因此内能增加温度不一定升高,故B错误; C.热量是过程量,只能描述热传递过程中传递能量的多少,不能说物体“含有热量多”,不敢大口咬汤包是因为汤包的温度很高,故C错误; D.水的比热容大,傍晚多灌水后,相同条件下水降温时可以放出更多热量,能避免秧苗夜间温度过低受冻;早晨排水,让秧苗接触比热容小的泥土,在阳光照射下可以快速升温,利于秧苗生长,故D正确。 故选D。 【变式1-1】两个物体相接触,热量不再从一个物体传递给另一个物体是因为具有相同的(     ) A.内能 B.温度 C.热量 D.比热容 【答案】B 【详解】两个物体相接触,发生热传递的唯一条件是两个物体存在温度差,当两物体温度相同时,不再发生热量转移。热传递的条件与内能、热量、比热容无关。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 【变式1-2】“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位。1卡等于在标准大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量,则1卡等于__________J;若一名参赛选手参加完这次比赛,身体消耗的能量约为,相当于__________卡。[水的比热容] 【答案】4.2 【详解】水的质量,温度变化量 由热量公式,则吸收的热量 即1卡对应4.2J。 已知身体消耗能量为,结合1卡等于4.2J,用总能量除以每卡对应的焦耳数,可得对应的卡数为 【变式1-3】请在横线上填出“热”字的含义(选填“温度”、“热量”或“内能”)。这杯水很热:________;摩擦生热:________;物体吸热升温:________。 【答案】 温度 内能 热量 【详解】[1]这杯水很热是反映水的冷热程度,所以这个“热”指温度。 [2]摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。 [3]物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量。 【题型2 不同物质的吸热本领】 【例2】为了比较液体吸热能力的大小,如图甲所示,小红在两个相同的试管中,分别装入A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证______(填“体积”或“质量”)相同;物质吸收的热量是通过______来反映的。(“加热时间”或“升高的温度”) (2)如图乙所示,实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0~4min内:质量相等的A、B两种液体,吸收的热量______(选填“相等”或“不相等”);分析图像可知______的吸热能力强。 (3)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择______(选填“A”或“B”)液体。 (4)若B是水[比热容],则A的比热容______J/ (kg·℃)。 (5)小明也做了该实验,但是根据数据作出的图像开始部分并不是直线,导致这一现象的原因可能是______,为了减小这种影响,请你提出一个可行的方法:______。 【答案】(1) 质量 加热时间 (2) 相等 B (3)B (4) (5) 开始加热时烧杯吸收了部分热量 实验前对烧杯进行预热 【详解】(1)比较液体吸热能力要控制变量,根据吸热公式,需要保证两种液体的质量相同,而非体积。 本实验用同一水浴加热装置,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此通过加热时间间接反映吸收热量的多少,这是转换法的应用。 (2)两个试管放在同一烧杯的水中加热,0~4min内加热时间相同,所以A、B吸收的热量相等。 从图像可知,相同加热时间(吸收相同热量)时A液体温度比B液体温度升高得更快,说明B的吸热能力更强。 (3)暖手袋的供热物质需要选择比热容大的液体,相同质量降低相同温度时能放出更多热量,供热效果更好,因此选吸热能力强的B液体。 (4)由图像可知,升高相同的温度(从20℃到60℃,相同),A的加热时间为4min,B的加热时间为8min,说明A吸收的热量是B的;A、B质量相等,根据,可得A的比热容是B的,因此液体A的比热容为 (5)实验初始阶段,烧杯本身温度较低,会先吸收部分热量,使得液体的升温与加热时间不成正比,图像不是直线;提前预热烧杯,待烧杯中的水升温到一定程度后再放入试管开始实验,就可以减小该因素的影响。 【变式2-1】关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是(     ) A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大 B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜) C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变 D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性 【答案】D 【详解】A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水小,同样条件下温度变化大,故A错误; B.根据,铜的比热容比铝小,质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更高,故B错误; C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容跟状态有关,如水和冰的比热容不同,故C错误; D.汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大,相同条件下吸收的热量更多,降温效果较好,故D正确。 故选D。 【变式2-2】为了比较液体吸热能力的大小,如图所示,小红在两个相同的试管中,分别装入、两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。分别在试管中装入的、两种液体应保证____________(选填“体积”或“质量”)相同;当它们吸收热量相同时,通过比较____________来判断吸热能力的强弱。 【答案】 质量 升高的温度 【详解】比较液体吸热能力需采用控制变量法,只改变液体的种类,而其他可能影响实验结果的因素,如液体的初温、质量等要保持一致。液体的吸热能力与质量有关,体积相同的不同液体,因密度不同,质量会不同,所以应保证两种液体的质量相同。 两液体的质量相同,当它们吸收热量相同时,通过比较液体温度升高的多少(温度计示数变化量)来比较物质吸热能力的强弱,液体温度升高的越少,说明吸热能力越强。 【变式2-3】同学们在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油,并用相同的电加热器分别加热。 (1)实验中,用______________(填序号)间接反映液体吸收热量的多少; A.加热时间 B.温度计示数的变化 (2)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像,已知水的比热容更大,______________为水(选填“a”或“b”),煤油的比热容为______________J/(kg·℃). (3)另一小组的同学利用图甲所示装置对冰加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他们根据记录的数据绘制的温度--时间图像;冰由B→C的过程,冰水混合物______________(需要/不需要)吸收热量,内能______________(选填“不变”“变大”或“变小”);BC阶段物质共吸收了______________J的热量[,]。 【答案】(1)A (2) a (3) 需要 变大 【详解】(1)实验使用完全相同的电加热器,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此可以通过加热时间间接反映液体吸收热量的多少,故选A。 (2)水的比热容更大,质量相同的水和煤油吸收相同热量,即加热时间相同时,水的温度升高得更慢。从甲图可知,加热相同时间时a的升温幅度更小,因此a是水。 由图可知:质量相同的水和煤油都从10℃升温到30℃,升高相同温度,水的加热时间为6min,煤油的加热时间为3min,说明水吸收的热量是煤油的2倍。根据比热容公式,在、相同时,比热容的大小与吸收的热量成正比,因此煤油的比热容是水的,即 (3)BC段是冰的熔化过程,晶体熔化的特点是持续吸收热量、温度不变;吸收热量时,冰水混合物的内能会变大。 CD段的100g水从0℃升温到10℃,吸收的热量 该过程加热时间为 BC段的加热时长为 两次加热时间相同,则吸收热量也相同,故BC段吸收的总热量也为。 【题型3 】 【例3】右表是一些物质的比热容J/(kg⋅℃),根据表中数据,下列判断正确的是(     ) 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙子 0.92×103 铜 0.39×103 A.不同物质的比热容一定不同 B.质量相等的水和沙子吸收相等热量,沙子温度升高得较多 C.同种物质在不同状态下其比热容相同 D.铝块的质量发生变化,它的熔点、密度、比热容也发生变化 【答案】B 【详解】A.不同物质的比热容一般不同,表中煤油、冰为不同物质,但二者比热容相同,故A错误; B.由吸热变形公式得,已知,,,因此,沙子温度升高更多,故B正确; C.水和冰是同种物质的不同状态,二者比热容不同,故C错误; D.熔点、密度、比热容是物质的固有特性,与质量无关,铝块质量变化时上述特性不变,故D错误。 故选B。 【变式3-1】下列关于比热容的说法正确的是(     ) A.比热容跟物体的质量、吸收(或放出)的热量有关 B.比热容大的物质,其吸热能力较弱 C.挖人工湖缓解城市热岛效应,利用了水的比热容大的性质 D.不同物质的比热容一定是不同的 【答案】C 【详解】A.比热容是物质的固有特性,仅与物质种类、状态有关,与质量、吸放热多少无关,故A错误; B.比热容是衡量物质吸热能力的物理量,比热容越大吸热能力越强,故B错误; C.由可知,相同质量的水和其他物质比较,升高相同温度时水吸收的热量更多,因此挖人工湖缓解热岛效应利用了水的比热容大的性质,故C正确; D.不同物质的比热容可能相同,如煤油和冰比热容相同,故D错误。 故选C。 【变式3-2】水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),它的单位读作___________,它表示质量为1千克的水,温度升高,___________为 4.2×103焦。汽车发动机用循环水冷却,就是应用了水的比热容___________(选填“较大”或“较小”)的原理。 【答案】 焦每千克摄氏度 吸收的热量 较大 【详解】比热容的单位读作焦每千克摄氏度。水的比热容为,它表示质量为的水,温度升高1℃时,吸收的热量为,或者表示质量为的水,温度降低1℃时,放出的热量为。水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时可以吸收更多的热量,冷却效果更好,因此适合用作汽车发动机的冷却介质。 【变式3-3】水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),若将4kg的水倒掉一半,则剩下的水的比热容是________J/(kg·℃),标准大气压下,初温为30℃、质量为0.2kg的水吸收4.2×104J的热量后温度将升高到_________℃。修建人工湖可以调节气温的主要原因是水的比热容较_________(选填“大”或“小”)。 【答案】 80 大 【详解】比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积大小无关。所以将4kg的水倒掉一半,剩下水的比热容不变,仍然是 水升高的温度为 水的末温为 因80℃低于标准大气压下水的沸点100℃,所以温度将升高到80℃。 水的比热容较大,等质量的水和其他物质相比较,吸收或放出相等的热量,水的温度变化较小,因此修建人工湖可以利用水的比热容较大的特性来调节气温。 【题型4 】 【例4】图甲为我国古代的“省油灯”,图乙为其剖面图,上方容器装油,下方是夹水层。这种设计利用了水_________大的特点。为了使省油效果更好,应当选用_________(选填“瓷”或“铜”)来制作该灯,水层要留得更_________(选填“厚”或“薄”)。 【答案】 比热容 瓷 厚 【详解】水的比热容大,相同质量情况下,吸收相同热量时温度升高更少,可降低油温,减少油的蒸发。 瓷是热的不良导体,能减慢火焰向油和水的热量传递,使油温升高更慢,省油效果更好。 由可知,水的质量越大,升高相同温度时吸收的热量越多,水层越厚则水的质量越大,对油的降温效果更佳。 【变式4-1】在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是(     ) A.沿海地区的气温比内陆变化小 B.用热水袋取暖 C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温 D.汽车发动机用水作冷却液 【答案】C 【详解】A.沿海地区多水,内陆多砂石,水的比热容比砂石大,相同吸放热下温度变化更小,因此沿海气温变化比内陆小,和水的比热容大有关,故A不符合题意; B.热水袋里装水,利用水的比热容大,降低相同温度时能放出更多热量,取暖效果好,和该特性有关,故B不符合题意; C.额头上擦冷水降温,利用的是水蒸发吸热的汽化致冷原理,和水的比热容大的特性无关,故C符合题意。 D.汽车发动机用水做冷却液,利用水的比热容大,升高相同温度时能吸收更多热量,冷却效果好,和该特性有关,故D不符合题意。 故选 C。 【变式4-2】湖北神农架有六座海拔3000米以上的山峰,山上植被密集,年降水量也较多,气候冬暖夏凉。这一气候现象的主要原因与下列事例包含原理不同的是(  ) A.家中暖气用水做循环物质 B.海陆风的形成 C.夏天在教室地面上洒水感觉凉爽 D.海边昼夜温差比沙漠小 【答案】C 【详解】神农架地区气候冬暖夏凉,冬夏温差小,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同的热量时,温度变化小,温差小。 A.家中暖气用水做循环物质,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度,水放出的热量多,能更好地为室内供暖,故A不符合题意。 B.因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海岸温度上升快,海岸气温高,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风;而夜晚,海岸和海水放出相同的热量,但水的比热容大,海水温度降低得少,海面气温较高,热空气上升,风就从陆地吹向海洋,形成陆风,故B不符合题意。 C.夏天在教室地面上洒水感觉凉爽,是利用了水蒸发吸热的原理,水汽化变成水蒸气会吸收热量,从而使室内温度降低,并非利用水的比热容大的特性,故C符合题意。 D.海边昼夜温差比沙漠小,是因为水的比热容大,相同质量的水和沙子相比,吸收或放出相同热量时,温度变化小,故D不符合题意。 故选C。 【变式4-3】学习了比热容的知识后,小明知道了内陆地区的气温比沿海地区的气温变化_________(填“大”或“小”)。当出现如图所示的风向时,通常发生在_________(填“白天”或“夜晚”)。 【答案】 大 夜晚 【详解】砂石的比热容小于水的比热容,相同质量的砂石和水吸收或放出相同热量时,砂石温度变化更大,因此内陆地区气温变化比沿海地区大。 图中近地面的风从陆地吹向海面,是陆风。夜晚时,陆地和海水都放出热量,由于水的比热容大,海水降温慢、温度更高,海面上方空气上升;陆地降温快、温度更低,近地面形成高压,空气下沉,于是近地面的风从陆地吹向海洋,这种陆风通常发生在夜晚。 【题型5 】 【例5】水电站水库里大量的水能调节周边气温,这是因为水的____________较大;如图所示的是某一天一个沿海城市和一个内陆城市的气温情况,你认为乙是____________城市。(选填“沿海”或“内陆”) 【答案】 比热容 沿海 【详解】水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,因此水库中的大量水能有效调节周边气温。 城市甲的温差为 城市乙的温差为 沿海城市临近大海,水量充足,受水的比热容大的特点影响,昼夜气温变化更小,温差更小,因此乙是沿海城市。 【变式5-1】下列关于比热容的说法正确的是(     ) A.水结成冰后比热容不变 B.15℃的水变成45℃的水比热容变大 C.选择水作为发动机的冷却剂是因为水的比热容较大 D.夏天人们喜欢往地上洒水降温,是利用水的比热容较大的性质 【答案】C 【详解】比热容是物质的一种特性,只和物质的种类、状态有关,和温度等因素无关。 A.水与冰的状态不同,它们比热容不同,故A错误; B.比热容是物质的一种特性,与物体温度无关,15℃的水变成45℃的水比热容不变,故B错误; C.水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,冷却效果好,因此适合做发动机冷却剂,故C正确; D.夏天人们喜欢往地上洒水降温,利用了水汽化吸热,故D错误。 故选C。 【变式5-2】如图所示,是我国古代的取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后,便可抱在怀中取暖,这是利用了“水的比热容大”这一特性,以下事例中与这一特性无关的是(     ) A.沿海地区的昼夜温差比内陆地区小 B.冬天,暖气设备用热水供暖 C.汽车发动机用水作冷却液 D.夏天,洒水车给路面洒水降温 【答案】D 【详解】水的比热容大的特性是指,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小;升高/降低相同温度时,水可以吸收/放出更多热量。 A.沿海地区水多,内陆砂石多,水的比热容大,白天吸收相同热量升温慢、夜晚放出相同热量降温慢,所以昼夜温差更小,和水的比热容大有关,故A不符合题意; B.热水供暖是利用相同质量的水降低相同温度时,能放出更多的热量,利用了水的比热容大的特性,故B不符合题意; C.用水做发动机冷却液是利用相同质量的水升高相同温度时,能吸收更多的热量,冷却效果好,利用了水的比热容大的特性,故C不符合题意; D.夏天洒水车洒水降温,是利用水蒸发汽化时吸收路面的热量来降温,和水的比热容大的特性无关,故D符合题意。 故选D。 【变式5-3】李白《望庐山瀑布水二首》中有句“海风吹不断”,夏天海边一般白天吹海风晚上吹陆风,是因为水的__________大,宋人杜耒在《寒夜》中写道“竹炉汤沸火初红”,这是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变水的内能,加热1千克水,使其温度上升2℃,则加热过程中水吸收的热量为____________J。[] 【答案】 比热容 热传递 / 【详解】海边昼夜形成海风、陆风的核心原因是水的比热容比砂石大:白天相同日照下,水升温比陆地慢,海面上方空气温度低、密度大,冷空气流向陆地形成海风;夜晚放热时水降温也比陆地慢,近地面陆地空气温度更低,风从陆地吹向海洋,这是水的比热容大的典型现象。 “竹炉汤沸”是炉的火焰的热量传递给壶中的水,使水的内能增加、温度升高直至沸腾,属于热传递改变内能。 水吸收的热量为 考点2 热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为:Q吸=cm(t-t0);降低时放出的热量为:Q放=cm(t0-t)。 (1)其中c——物体的比热容——单位J/(kg•℃);m——物体的质量——单位kg;t0——物体原来的温 度℃;t——物体后来的温度℃。 (2)若用△t表示物体变化的温度(升高或降低的温度),物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为:Q=cm△t。 (3)公式可以变形为、、。 2、应用热量公式解题应注意的几个问题 (1)注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词,一定要分清初温、末温,升高了、升高到(或降低了、降低到)的温度含义,要根据题意作出正确的判断。  (2)应用热量公式的条件是物质的状态不能改变,若不考虑这个因素,计算结果就会出现错误。 (3)在使用热量公式进行计算时,首先各物理量的单位必须统一用国际单位,如温度t的单位用℃,质量m的单位用kg,比热容c的单位用J/(kg•℃),热量的单位用J;其次,对有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱套,注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t,而不是温度t;而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 3、热平衡的应用 (1)热平衡:在热传递过程中,如果没有热量损失,则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸,即Q放=Q吸,把这个关系叫热平衡方程。 (2)热平衡方程式:两个温度不同的物体放在一起,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,当两个物体温度达到相同时,如果没有热量损失,则有Q吸=Q放,称为热平衡方程,在热量计算题中,常采用此等式。 ※注意此方程只适用于绝热系统内的热交换过程,即无热量的损失;在交换过程中无热和功转变问题;而且在初、末状态都必须达到平衡态。 ①系统放热,一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。 ②而系统吸热则是由于温度升高,熔解及汽化过程而引起的。 【题型6 】 【例6】用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图像如图所示,由图像可知熔化时间为____________min。已知该物体在固态时的比热容为,则该物质在液态时的比热容为________________________;物体在BC段熔化过程中吸收的热量为________________________。 【答案】4 【详解】由图像可知,熔化过程对应BC段,熔化时间为 AB段物质为固态,吸收的热量 因热源均匀加热,相同时间内物体吸收的热量相等,故1分钟物体吸收的热量 CD段物质为液态,加热时间 吸收的热量 由得,液态比热容 BC段加热时间 故熔化过程吸收的热量 【变式6-1】甲、乙两物体,比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为(     ) A.3∶2 B.2∶9 C.9∶2 D.4∶5 【答案】C 【详解】已知, 因为甲、乙升高的温度相同,即 根据热量计算公式变形可得 所以甲、乙两物体质量之比为 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【变式6-2】汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的_________大;在某次冷却过程中,水箱里5kg的水,温度升高了20℃,水吸收了_________J的热量(水的比热容为)。 【答案】 比热容 【详解】因水的比热容大,相同质量的水升高相同温度可吸收更多热量,散热降温效果好,故适合做冷却剂。 水吸收的热量为 【变式6-3】工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为250g的钢刀,加热到560℃,再浸没在10℃的水中冷却,最后与水达到共同温度时,容器中的水温升高到20℃,不计热量散失。[;] (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量? (2)容器中水的质量是多少? 【详解】(1)钢刀放出的热量 (2)不计热量损失,钢刀放出的热量全部被水吸收,则 由得,水的质量 【题型7 】 【例7】甲乙两物体质量相等,甲、乙两物体升高温度之比为2∶3,甲、乙吸收热量之比为3∶1,甲乙两物体比热容之比是(     ) A.9∶2 B.2∶1 C.2∶9 D.3∶1 【答案】A 【详解】根据物体吸热公式的变形式。甲乙比热容之比 故选A。 【变式7-1】小明分别将质量相等的水和另一种液体同时冷却,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,根据实验数据绘制的图像如图所示。则水与另一种液体的比热容之比为(     ) A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3 【答案】A 【详解】由图可知,在15min内(即两种液体吸收的热量相同),水的温度变化量 另一种液体的温度变化量 由 可得 , 因为 ,, 所以 故选A。 【变式7-2】已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 ________ 。 【答案】8:3 【详解】 由密度公式可知,相同体积的砂石和水的质量之比为 吸收相同热量时有,即 所以升高的温度之比。 【变式7-3】如图所示,该图记录了一定质量的甲、乙两种液体吸收的热量,此过程甲、乙两种液体升高的温度之比为1:2。由此可知____________液体的比热容较大,且c甲:c乙=____________。    【答案】 乙 2:5 【详解】由柱状图可得,,甲吸收的热量 乙吸收的热量 根据可知,甲、乙的比热容之比 根据可知,乙液体的比热容更大。 【题型8 热平衡方程及其应用】 【例8】将质量为200 g的铅块加热到98℃,然后投入温度为12℃、质量为160 g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。求:[] (1)铅块放出的热量。 (2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位) 【详解】(1)铅块的质量 铅块放出的热量 (2)不计热量损失情况下,煤油吸收的热量等于铅块放出的热量,煤油吸收的热量 煤油的质量 煤油的比热容 【变式8-1】把质量100g、初温80℃的热水,与质量180g、初温10℃的冷水混合成温水,不计热损失,温水的温度为(     ) A.35℃ B.30℃ C.40℃ D.25℃ 【答案】A 【详解】设温水的温度为t,则冷水升高的温度 热水降低的温度 不计热损失,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即 由热量公式,则 解得,故A正确,BCD错误。 故选A。 【变式8-2】将温度为80℃、质量为10g的铁块投入温度为20℃、质量为100g的水中,则铁块和水之间将会发生______,直至_____ 相同,相同的温度是________。[小数点后保留一位,] 【答案】 热传递 温度 20.7℃ 【详解】由于铁块和水存在温度差,根据热传递的发生条件,两者之间会发生热传递,热量从高温的铁块向低温的水转移。 热传递的最终结果是物体的温度相同,没有温度差,热量不再传递。 依据热平衡原理,铁块放出的热量等于水吸收的热量。设最终温度为t,热平衡时,有,代入数值得 解得。 【变式8-3】寒冷的冬天,兵兵同学吃早餐,他的妈妈用50℃的热水为他泡热一袋质量为300g、初温为5℃的牛奶,一段时间后,水和牛奶的温度均为45℃。已知水的比热容为,牛奶的比热容为。不计热量损失。 (1)求牛奶需要吸收的热量; (2)兵兵的妈妈至少需要用到多少千克50℃的热水。 【详解】(1)牛奶吸收的热量 (2)不计热量损失,热水放出的热量 水的质量 随堂巩固 【随堂巩固】 1.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是(     ) A.物体的温度越高,所含热量越多 B.温度高的物体,内能一定大 C.0℃冰块的内能一定为0 D.温度相同的两物体间不会发生热传递 【答案】D 【详解】A.热量是热传递过程中的过程量,不能表述为“物体所含热量”,故A错误; B.内能大小与物体的温度、质量、状态均有关,仅温度高无法判定内能一定大,故B错误; C.一切物体的分子都在永不停息做无规则运动,任何温度下的物体都具有内能,冰块内能不为0,故C错误; D.热传递发生的条件是两物体存在温度差,温度相同的两物体无温度差,不会发生热传递,故D正确。 故选D。 2.关于比热,下面说法中正确的是(     ) A.根据可知,物质的比热容跟它吸收的热量成正比 B.根据可知,物质的比热容与它的质量成反比 C.根据可知物质的比热容跟它吸收的热量成正比,跟它的质量,升高的温度成反比 D.每种物质的比热容是一定的,它跟物体的质量,升高的温度,吸收的热量多少无关 【答案】D 【详解】比热容是物质的特性,与物质种类、状态有关,与吸收热量、质量、温度变化量均无关,故选D。 3.甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比是2∶3,那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于(  ) A.9∶4 B.9∶8 C.8∶9 D.4∶9 【答案】B 【详解】根据吸热公式 ,变形得 。 已知条件:,吸收热量,升高温度之比,则比热容之比 即 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 4.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是(     ) A.甲杯水中每分钟吸收的热量为 B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3:2 C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比3:2 D.将甲、乙中的水从20℃加热至沸腾(1标准大气压)所需要的时间之比为3:2 【答案】C 【详解】A.由图丙可知,甲加热2min,温度从20℃升高到40℃,甲每分钟吸收的热量,故A错误; B.乙加热3min,温度从20℃升高到40℃,乙每分钟吸收的热量 不计热损失,加热器每分钟放出的热量之比,故B错误; C.根据 ,可得  。加热相同时间,甲、乙吸收热量之比等于其每分钟放出的热量之比,即9:4,则甲、乙升高的温度之比,故C正确; D.1标准大气压下水的沸点为100℃,将甲、乙中的水从20℃加热至沸腾,,所需时间之比,故D错误。 故选C。 5.下列说法中正确的是(     ) A.扩散现象可以发生在液体、气体和固体之间,且温度越高,扩散越慢 B.内能小的物体可以将热传给内能大的物体 C.10℃的水比20℃的水含有的热量少 D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大 【答案】B 【详解】A.温度越高分子无规则运动越剧烈,扩散越快,故A错误; B.热传递的条件是两物体存在温度差,与内能大小无关,内能小的物体若温度高于内能大的物体,即可向内能大的物体传热,故B正确; C.热量是热传递过程中的过程量,不能用“含有”描述,故C错误; D.寒冬水缸破裂是因为水结冰后密度减小,由可知,水质量m不变时,结冰后密度ρ变小,体积V变大胀破水缸,与水的比热容无关,故D错误。 故选B。 6.将一个质量为1kg、温度为100℃的小铁球放入一杯水中,经过足够长的时间小铁球的温度降低到40℃,把铁球取出将水杯中的水迅速倒掉一半后再将一个同样质量为1kg、温度为100℃的小铁球放入杯子中,经过足够长的时间小铁球的温度降低到60℃(铁的比热容为,水的比热容为,不计铁球上带有的水和整个过程中的热量损失),则最初这杯水的质量和初温为(     ) A.0.4kg、25℃ B.1.2kg、20℃ C.0.6kg、35℃ D.0.8kg、30℃ 【答案】A 【分析】将水的质量和初温作为未知数分析两次热平衡水与铁球的质量、初温和末温,由于不计热损失,将数据代入,通过解方程得出答案。 【详解】设最初水的质量为,初温为。第二次热平衡,水质量为,初温为,末温为;不计热损失时,即 代入已知数据得 解得。第一次热平衡,水质量为,初温为,末温为;不计热损失时,即 代入已知数据得 解得,故选A。 7.如图甲所示,烧杯中水的初温与室温均为25.4°C,用搅拌器不断地搅拌水。此过程中,水的温度-时间图像如图乙所示。若不考虑水的质量变化,在搅拌水的150min过程中(  ) A.水的比热容变大 B.搅拌器做功消耗了水的内能 C.水分子热运动变得更剧烈 D.水可能没有与外界发生热传递 【答案】C 【详解】A.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的温度无关, 因此在搅拌水的过程中,水的比热容不变,故A不符合题意; B.搅拌器对水做功,机械能转化成水的内能,水的内能增加,故B不符合题意; C.分子热运动的剧烈程度与温度有关,搅拌过程中水的温度升高,水分子热运动的剧烈程度增加,故C符合题意; D.由于搅拌过程中,水的温度高于环境温度,装置没有与外界隔热,水一定与外界发生了热传递,故D不符合题意。 故选C。 8.煤油的比热容为焦/(千克·℃),它的单位读作_______,它表示质量为1千克的煤油,温度升高1℃时,________为焦。一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】 焦每千克摄氏度 吸收的热量 不变 【详解】比热容单位的读法为焦每千克摄氏度,煤油的比热容的物理意义是质量为1千克的煤油,温度升高1℃时,吸收的热量为焦。比热容是物质固有的属性,只与物质的种类和状态有关,与质量和体积无关,因此一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将不变。 9.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是由于海水的比热容较____________,当质量相同的沙子和海水同时接受相同的阳光照射时,海水的温度变化更____________的缘故。(均选填“大”或“小”) 【答案】 大 小 【详解】由可知,质量相同的不同物质吸收相同热量时,比热容越大,温度变化越小。因海水的比热容大于沙子,故相同质量的沙子和海水吸收相同的太阳辐射热量时,海水的温度变化更小。 10.1kg水升高1℃,需要吸收的热量;而1kg砂石升高1℃,需要吸收的热量。这说明升高相同的温度,水的吸热能力比砂石强。因此水的比热容是_________J/(kg·℃),砂石的比热容是_________J/(kg·℃)。 【答案】 /4200 /920 【详解】由得 水的比热容为 砂石的比热容为 11.2025年10月1日,我国“人造太阳”实验装置“夸父启明”(BEST)成功落“座”安徽合肥,预计2027年竣工。该装置将实际演示氘、氚等离子体“燃烧”,1升海水中的氘通过反应释放的能量约为9.45×109J,这些能量如果完全被水吸收,能使____ kg的水上升50℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 【详解】由题意可知,水吸收的热量 根据吸热公式可得水的质量 12.质量均为1kg的铜块和铅块,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为_____________;若铜块温度升高了100℃,则它吸收了__________J的热。(,) 【答案】 1:3 【详解】由题意可知,铜块和铅块的质量比,它们吸收的热量比,根据可得,铜块与铅块升高的温度之比 若铜块温度升高了100℃,则它吸收的热量 13.如图所示,“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼汤,通过___________的方式使汤沸腾,完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味,这是___________现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤,鱼汤的初始温度为30℃,则至少需要初温为300℃的鹅卵石___________kg才能使鱼汤烧开。(在1标准大气压下)[,] 【答案】 热传递 扩散 7.35 【详解】在制作过程中,鱼吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式来增加内能的; 烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味,是香味分子发生了扩散现象。 鱼汤吸收的热量为 若不计热量损失,。 至少需要鹅卵石的质量为 14.在“探究物质的吸热能力 ”的实验中,实验装置如图所示: (1)实验中必须要选取______(选填“质量 ”或“体积 ”)相等的A、B两种液体; (2)选用规格相同的电加热器分别给A和B两种液体加热,这样做的目的是为了通过____(选填“加热时间 ”或“升高的温度 ”)来反映吸收的热量; (3)如图乙所示,吸收相同热量,_______ 液体升温更高; ______________ 液体更适合作汽车发动机的 冷却液。(都选填“A ”或“B”) 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3) A B 【详解】(1)探究物质吸热能力的实验中,控制质量和升高的温度相同,通过比较吸收的热量来比较不同物质的吸热能力。或控制质量和吸收的热量相同,通过比较升高的温度来比较不同物质的吸热能力。所以必须选择质量相等的A、B两种液体。 (2)规格相同的电加热器,在相同时间内放出的热量相等,因此两种液体相同时间内吸收的热量相等,所以可以通过加热时间来间接反映液体吸收热量的多少,这是转换法的运用。 (3)从图乙的温度-时间图像可知,质量相等的A、B两种液体,吸收相同热量,即加热时间相同时,A液体的温度上升得更高,说明A的吸热能力更弱;而B液体升温慢,吸热能力强,相同条件下能吸收更多热量,更适合做汽车发动机的冷却液。 15.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。 (1)实验中,应该向两个烧杯中加入____________(选填“质量”和“体积”)相同的两种不同液体,液体A和B吸收的热量是通过____________来比较的。 (2)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到时,A吸收的热量____________(选填“>”“=”或“<”)B吸收的热量;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是____________(选填“A”或“B”)。由图像可知吸热能力较强的是____________(选填“A”或“B”)。 (3)若A液体的比热容为,则B液体的比热容为____________。 (4)液体____________(填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 【答案】(1) 质量 加热时间 (2) < A B (3) (4)B 【详解】(1)根据控制变量法,探究不同物质的吸热能力时,需要保证两种液体的质量相同、初温相同,只改变物质种类; 实验中用相同的装置加热,所以根据转换法,实验中吸热多少是通过观察加热时间来比较。 (2)由图乙可知,两温度计示数都从20°C升高到40°C时,B的加热时间较长,吸收的热量多,所以A吸收的热量小于B吸收的热量; 由图乙可知,若加热相同的时间,两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是A。说明B的吸热能力强,比热容大。 (3)根据图乙可知,等质量的A、B升高相同的温度,用时分别为2min、3min,则吸收热量之比为 故 (4)暖气介质需要比热容大的物质,相同条件下放热多,B的比热容更大,故选B。 16.【探究名称】探究不同物质吸热能力。 【问题】暑假,小明同学到沿海城市旅行,他发现,中午海边的沙子很热但海水却很凉,他猜想:物质的吸热能力可能与__________有关。 【证据】针对他的猜想,他查阅资料发现,若用沙子做实验,沙子受热的均匀性差,他决定换用煤油和水进行实验:将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯加热。 (1)如图甲所示是小明同学的实验装置,其中有一小明显错误,请指出错误之处:_____________; (2)改正后选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间,每隔记录一次温度,并将数据制成如图乙所示的图像,在第五分钟时,水吸收的热量__________(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。 【解释】 (1)本实验通过__________来反映物质的吸热能力(选填“液体升高的温度”或“加热时间”); (2)由图像乙可知,水吸热能力更强;物理学中,用比热容来表示物质的吸热能力,则水、煤油的比热容之比为__________________; 【交流】海水和沙子吸收相同的热量,海水吸热升温慢,而沙子吸热升温快,___________吸热能力更强,由此可推测,到了傍晚海水的温度_________沙子的温度(选填“高于”“等于”“低于”)。 【答案】 物质种类 没有控制液体的质量相同 等于 液体升高的温度 2:1 海水 高于 【详解】[1]中午海边沙子热,海水凉,是因为沙子和海水的物质种类不同,在相同吸热条件下升温不同,故可以猜想:物质的吸热能力可能与物质的种类有关。 [2]在探究物质的吸热能力实验中,应控制变量,即应控制两种液体的质量相同,由图可知,水和煤油的体积相同,它们的密度不同,由可知,它们的质量不同,故实验错误之处是:没有控制液体的质量相同。 [3]由于选用的是相同的酒精灯对水和煤油加热,由转换法可知,在相同时间内酒精灯放出的热量相等,故在第5min时,水和煤油吸收的热量相等。 [4]由可知,相同质量的不同物质,在加热相同的时间(即吸收相同的热量)时,升高的温度越小,其比热容越大,则该物质的吸热能力越强,反之越弱。故本实验是通过加热相同时间,比较相同质量的不同液体升高的温度大小来反映物质的吸热能力。 [5]由图像可知,加热相同时间内(5min),则它们吸收的热量相等,煤油升高的温度为 水升高的温度为 由可知, 则 [6][7]等质量的海水和沙子,吸收相同的热量,海水升温慢,说明海水的吸、放热能力更强。 在傍晚,放出相同的热量时,由可知,海水的温度降低的较小,而沙子的温度降低得较多,故海水的温度高于沙子的温度。 17.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入400g初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,水的比热容为。求:水吸收的热量。 【详解】水吸收的热量 18.在标准大气压下,将体积为2L、温度为10℃的水加热至70℃[已知,]。求: (1)水的质量。 (2)水吸收的热量。 (3)接着再继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温。 【详解】(1)水的体积 由可得水的质量 (2)水升高的温度 水吸收的热量 (3)理论上水升高的温度 末温 标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时吸热但温度保持不变,因此水的末温为100℃。 19.如图为冰熔化时温度随时间的变化的关系图像。实验时,冰的质量为2kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求:[假设整个过程中冰(或水)的质量没有损耗] (1)CD段水吸收的热量; (2)冰的比热容。 【详解】(1)由图像可知,CD段是水吸热升温的过程,水在CD段吸收的热量为 (2)由题意“相同时间内水和冰吸收的热量相同”可知,加热装置的功率恒定,单位时间内物质吸收的热量相同。 由图像可知,水在CD段的加热时间 冰在AB段的加热时间 由于加热功率恒定,吸收的热量与加热时间成正比,所以冰在AB段吸收的热量 由图像可知,冰在AB段温度从-10℃升高到0℃,温度变化量 冰的比热容 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 12.3 物质的比热容(知识解读) 【新教材苏科版】 题型归纳 【题型1 热量的概念】 2 【题型2 不同物质的吸热本领】 3 【题型3 比热容的概念、单位和物理意义】 4 【题型4 水的比热容特点及应用】 5 【题型5 生活中的比热容问题】 6 【题型6 计算物体温度变化时的吸放热】 7 【题型7 比热容的比例计算】 8 【题型8 热平衡方程及其应用】 9 【随堂巩固】 10 考点1 比热容 1、热量定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 (1)热量是热传递过程中物体内能的改变量,因此,热量是个过程量。只有在热传递过程中,才能谈论热量,离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 (2)我们不能说某个物体具有或含有多少热量,更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用,如“吸收热量”“放出热量”。 2、比热容的概念 (1)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。 (2)比热容的单位:在国际单位制中,比热容的单位是J/(kg•℃),读作焦每千克摄氏度。 (3)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃);它的物理意义是1千克水,温度升高或者降低1℃,吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 3、水的比热容的特点及应用 (1)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节 气候。 ①夏天,太阳光照射到海面上,海水的温度在升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别 热。 ②冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温不至于降得太低,所以住在海边的人 们又不觉得特别冷。 (2)一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或取暖。 ①作冷却剂时,是让水吸收带走更多的热量。 ②用来取暖时,是让水放出更多热量供给人们,另一方面。 (3)比热容解释简单的自然现象:如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热比沙子的比热大,所以海水升温比沙子升温慢;没有日照时,海水降温比沙子降温慢。 【题型1 】 【例1】下列有关热现象的说法,正确的是(     ) A.一个物体内能增加了,一定是吸收了热量 B.物体的内能增加,温度一定升高 C.我们不敢大口咬热气腾腾的汤包,是因为汤包含有的热量多 D.初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,应该早晨多排水,傍晚多灌水 【变式1-1】两个物体相接触,热量不再从一个物体传递给另一个物体是因为具有相同的(     ) A.内能 B.温度 C.热量 D.比热容 【变式1-2】“卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位。1卡等于在标准大气压下,1g水温度升高1℃吸收的热量,则1卡等于__________J;若一名参赛选手参加完这次比赛,身体消耗的能量约为,相当于__________卡。[水的比热容] 【变式1-3】请在横线上填出“热”字的含义(选填“温度”、“热量”或“内能”)。这杯水很热:________;摩擦生热:________;物体吸热升温:________。 【题型2 不同物质的吸热本领】 【例2】为了比较液体吸热能力的大小,如图甲所示,小红在两个相同的试管中,分别装入A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证______(填“体积”或“质量”)相同;物质吸收的热量是通过______来反映的。(“加热时间”或“升高的温度”) (2)如图乙所示,实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0~4min内:质量相等的A、B两种液体,吸收的热量______(选填“相等”或“不相等”);分析图像可知______的吸热能力强。 (3)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择______(选填“A”或“B”)液体。 (4)若B是水[比热容],则A的比热容______J/ (kg·℃)。 (5)小明也做了该实验,但是根据数据作出的图像开始部分并不是直线,导致这一现象的原因可能是______,为了减小这种影响,请你提出一个可行的方法:______。 【变式2-1】关于比热容的特性及实际应用,下列说法正确的是(     ) A.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为砂石的比热容比水大 B.质量相同的铝和铜,吸收相同的热量,铜升高的温度更低(c铝>c铜) C.比热容是物质的一种特性,同种物质的比热容一定不变 D.汽车发动机用水做冷却剂,是利用水的比热容大的特性 【变式2-2】为了比较液体吸热能力的大小,如图所示,小红在两个相同的试管中,分别装入、两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。分别在试管中装入的、两种液体应保证____________(选填“体积”或“质量”)相同;当它们吸收热量相同时,通过比较____________来判断吸热能力的强弱。 【变式2-3】同学们在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油,并用相同的电加热器分别加热。 (1)实验中,用______________(填序号)间接反映液体吸收热量的多少; A.加热时间 B.温度计示数的变化 (2)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像,已知水的比热容更大,______________为水(选填“a”或“b”),煤油的比热容为______________J/(kg·℃). (3)另一小组的同学利用图甲所示装置对冰加热,他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。图乙是他们根据记录的数据绘制的温度--时间图像;冰由B→C的过程,冰水混合物______________(需要/不需要)吸收热量,内能______________(选填“不变”“变大”或“变小”);BC阶段物质共吸收了______________J的热量[,]。 【题型3 】 【例3】右表是一些物质的比热容J/(kg⋅℃),根据表中数据,下列判断正确的是(     ) 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙子 0.92×103 铜 0.39×103 A.不同物质的比热容一定不同 B.质量相等的水和沙子吸收相等热量,沙子温度升高得较多 C.同种物质在不同状态下其比热容相同 D.铝块的质量发生变化,它的熔点、密度、比热容也发生变化 【变式3-1】下列关于比热容的说法正确的是(     ) A.比热容跟物体的质量、吸收(或放出)的热量有关 B.比热容大的物质,其吸热能力较弱 C.挖人工湖缓解城市热岛效应,利用了水的比热容大的性质 D.不同物质的比热容一定是不同的 【变式3-2】水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),它的单位读作___________,它表示质量为1千克的水,温度升高,___________为 4.2×103焦。汽车发动机用循环水冷却,就是应用了水的比热容___________(选填“较大”或“较小”)的原理。 【变式3-3】水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),若将4kg的水倒掉一半,则剩下的水的比热容是________J/(kg·℃),标准大气压下,初温为30℃、质量为0.2kg的水吸收4.2×104J的热量后温度将升高到_________℃。修建人工湖可以调节气温的主要原因是水的比热容较_________(选填“大”或“小”)。 【题型4 】 【例4】图甲为我国古代的“省油灯”,图乙为其剖面图,上方容器装油,下方是夹水层。这种设计利用了水_________大的特点。为了使省油效果更好,应当选用_________(选填“瓷”或“铜”)来制作该灯,水层要留得更_________(选填“厚”或“薄”)。 【变式4-1】在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是(     ) A.沿海地区的气温比内陆变化小 B.用热水袋取暖 C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温 D.汽车发动机用水作冷却液 【变式4-2】湖北神农架有六座海拔3000米以上的山峰,山上植被密集,年降水量也较多,气候冬暖夏凉。这一气候现象的主要原因与下列事例包含原理不同的是(  ) A.家中暖气用水做循环物质 B.海陆风的形成 C.夏天在教室地面上洒水感觉凉爽 D.海边昼夜温差比沙漠小 【变式4-3】学习了比热容的知识后,小明知道了内陆地区的气温比沿海地区的气温变化_________(填“大”或“小”)。当出现如图所示的风向时,通常发生在_________(填“白天”或“夜晚”)。 【题型5 】 【例5】水电站水库里大量的水能调节周边气温,这是因为水的____________较大;如图所示的是某一天一个沿海城市和一个内陆城市的气温情况,你认为乙是____________城市。(选填“沿海”或“内陆”) 【变式5-1】下列关于比热容的说法正确的是(     ) A.水结成冰后比热容不变 B.15℃的水变成45℃的水比热容变大 C.选择水作为发动机的冷却剂是因为水的比热容较大 D.夏天人们喜欢往地上洒水降温,是利用水的比热容较大的性质 【变式5-2】如图所示,是我国古代的取暖用具——黑漆描金手炉。在手炉中装满热水后,便可抱在怀中取暖,这是利用了“水的比热容大”这一特性,以下事例中与这一特性无关的是(     ) A.沿海地区的昼夜温差比内陆地区小 B.冬天,暖气设备用热水供暖 C.汽车发动机用水作冷却液 D.夏天,洒水车给路面洒水降温 【变式5-3】李白《望庐山瀑布水二首》中有句“海风吹不断”,夏天海边一般白天吹海风晚上吹陆风,是因为水的__________大,宋人杜耒在《寒夜》中写道“竹炉汤沸火初红”,这是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式来改变水的内能,加热1千克水,使其温度上升2℃,则加热过程中水吸收的热量为____________J。[] 考点2 热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为:Q吸=cm(t-t0);降低时放出的热量为:Q放=cm(t0-t)。 (1)其中c——物体的比热容——单位J/(kg•℃);m——物体的质量——单位kg;t0——物体原来的温 度℃;t——物体后来的温度℃。 (2)若用△t表示物体变化的温度(升高或降低的温度),物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为:Q=cm△t。 (3)公式可以变形为、、。 2、应用热量公式解题应注意的几个问题 (1)注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词,一定要分清初温、末温,升高了、升高到(或降低了、降低到)的温度含义,要根据题意作出正确的判断。  (2)应用热量公式的条件是物质的状态不能改变,若不考虑这个因素,计算结果就会出现错误。 (3)在使用热量公式进行计算时,首先各物理量的单位必须统一用国际单位,如温度t的单位用℃,质量m的单位用kg,比热容c的单位用J/(kg•℃),热量的单位用J;其次,对有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱套,注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t,而不是温度t;而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 3、热平衡的应用 (1)热平衡:在热传递过程中,如果没有热量损失,则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸,即Q放=Q吸,把这个关系叫热平衡方程。 (2)热平衡方程式:两个温度不同的物体放在一起,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,当两个物体温度达到相同时,如果没有热量损失,则有Q吸=Q放,称为热平衡方程,在热量计算题中,常采用此等式。 ※注意此方程只适用于绝热系统内的热交换过程,即无热量的损失;在交换过程中无热和功转变问题;而且在初、末状态都必须达到平衡态。 ①系统放热,一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。 ②而系统吸热则是由于温度升高,熔解及汽化过程而引起的。 【题型6 】 【例6】用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图像如图所示,由图像可知熔化时间为____________min。已知该物体在固态时的比热容为,则该物质在液态时的比热容为________________________;物体在BC段熔化过程中吸收的热量为________________________。 【变式6-1】甲、乙两物体,比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为(     ) A.3∶2 B.2∶9 C.9∶2 D.4∶5 【变式6-2】汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的_________大;在某次冷却过程中,水箱里5kg的水,温度升高了20℃,水吸收了_________J的热量(水的比热容为)。 【变式6-3】工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为250g的钢刀,加热到560℃,再浸没在10℃的水中冷却,最后与水达到共同温度时,容器中的水温升高到20℃,不计热量散失。[;] (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量? (2)容器中水的质量是多少? 【题型7 】 【例7】甲乙两物体质量相等,甲、乙两物体升高温度之比为2∶3,甲、乙吸收热量之比为3∶1,甲乙两物体比热容之比是(     ) A.9∶2 B.2∶1 C.2∶9 D.3∶1 【变式7-1】小明分别将质量相等的水和另一种液体同时冷却,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,根据实验数据绘制的图像如图所示。则水与另一种液体的比热容之比为(     ) A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3 【变式7-2】已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 ________ 。 【变式7-3】如图所示,该图记录了一定质量的甲、乙两种液体吸收的热量,此过程甲、乙两种液体升高的温度之比为1:2。由此可知____________液体的比热容较大,且c甲:c乙=____________。    【题型8 热平衡方程及其应用】 【例8】将质量为200 g的铅块加热到98℃,然后投入温度为12℃、质量为160 g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。求:[] (1)铅块放出的热量。 (2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位) 【变式8-1】把质量100g、初温80℃的热水,与质量180g、初温10℃的冷水混合成温水,不计热损失,温水的温度为(     ) A.35℃ B.30℃ C.40℃ D.25℃ 【变式8-2】将温度为80℃、质量为10g的铁块投入温度为20℃、质量为100g的水中,则铁块和水之间将会发生______,直至_____ 相同,相同的温度是________。[小数点后保留一位,] 【变式8-3】寒冷的冬天,兵兵同学吃早餐,他的妈妈用50℃的热水为他泡热一袋质量为300g、初温为5℃的牛奶,一段时间后,水和牛奶的温度均为45℃。已知水的比热容为,牛奶的比热容为。不计热量损失。 (1)求牛奶需要吸收的热量; (2)兵兵的妈妈至少需要用到多少千克50℃的热水。 随堂巩固 【随堂巩固】 1.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是(     ) A.物体的温度越高,所含热量越多 B.温度高的物体,内能一定大 C.0℃冰块的内能一定为0 D.温度相同的两物体间不会发生热传递 2.关于比热,下面说法中正确的是(     ) A.根据可知,物质的比热容跟它吸收的热量成正比 B.根据可知,物质的比热容与它的质量成反比 C.根据可知物质的比热容跟它吸收的热量成正比,跟它的质量,升高的温度成反比 D.每种物质的比热容是一定的,它跟物体的质量,升高的温度,吸收的热量多少无关 3.甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比是2∶3,那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于(  ) A.9∶4 B.9∶8 C.8∶9 D.4∶9 4.如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是(     ) A.甲杯水中每分钟吸收的热量为 B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3:2 C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比3:2 D.将甲、乙中的水从20℃加热至沸腾(1标准大气压)所需要的时间之比为3:2 5.下列说法中正确的是(     ) A.扩散现象可以发生在液体、气体和固体之间,且温度越高,扩散越慢 B.内能小的物体可以将热传给内能大的物体 C.10℃的水比20℃的水含有的热量少 D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大 6.将一个质量为1kg、温度为100℃的小铁球放入一杯水中,经过足够长的时间小铁球的温度降低到40℃,把铁球取出将水杯中的水迅速倒掉一半后再将一个同样质量为1kg、温度为100℃的小铁球放入杯子中,经过足够长的时间小铁球的温度降低到60℃(铁的比热容为,水的比热容为,不计铁球上带有的水和整个过程中的热量损失),则最初这杯水的质量和初温为(     ) A.0.4kg、25℃ B.1.2kg、20℃ C.0.6kg、35℃ D.0.8kg、30℃ 7.如图甲所示,烧杯中水的初温与室温均为25.4°C,用搅拌器不断地搅拌水。此过程中,水的温度-时间图像如图乙所示。若不考虑水的质量变化,在搅拌水的150min过程中(  ) A.水的比热容变大 B.搅拌器做功消耗了水的内能 C.水分子热运动变得更剧烈 D.水可能没有与外界发生热传递 8.煤油的比热容为焦/(千克·℃),它的单位读作_______,它表示质量为1千克的煤油,温度升高1℃时,________为焦。一瓶煤油倒出一半时,剩下的比热容将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 9.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是由于海水的比热容较____________,当质量相同的沙子和海水同时接受相同的阳光照射时,海水的温度变化更____________的缘故。(均选填“大”或“小”) 10.1kg水升高1℃,需要吸收的热量;而1kg砂石升高1℃,需要吸收的热量。这说明升高相同的温度,水的吸热能力比砂石强。因此水的比热容是_________J/(kg·℃),砂石的比热容是_________J/(kg·℃)。 11.2025年10月1日,我国“人造太阳”实验装置“夸父启明”(BEST)成功落“座”安徽合肥,预计2027年竣工。该装置将实际演示氘、氚等离子体“燃烧”,1升海水中的氘通过反应释放的能量约为9.45×109J,这些能量如果完全被水吸收,能使____ kg的水上升50℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 12.质量均为1kg的铜块和铅块,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为_____________;若铜块温度升高了100℃,则它吸收了__________J的热。(,) 13.如图所示,“木桶鱼”是在木桶内放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼汤,通过___________的方式使汤沸腾,完成烹饪。烹饪过程中可以闻到鱼汤的香味,这是___________现象。若一份标准分量的木桶鱼有4kg的鱼汤,鱼汤的初始温度为30℃,则至少需要初温为300℃的鹅卵石___________kg才能使鱼汤烧开。(在1标准大气压下)[,] 14.在“探究物质的吸热能力 ”的实验中,实验装置如图所示: (1)实验中必须要选取______(选填“质量 ”或“体积 ”)相等的A、B两种液体; (2)选用规格相同的电加热器分别给A和B两种液体加热,这样做的目的是为了通过____(选填“加热时间 ”或“升高的温度 ”)来反映吸收的热量; (3)如图乙所示,吸收相同热量,_______ 液体升温更高; ______________ 液体更适合作汽车发动机的 冷却液。(都选填“A ”或“B”) 15.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。 (1)实验中,应该向两个烧杯中加入____________(选填“质量”和“体积”)相同的两种不同液体,液体A和B吸收的热量是通过____________来比较的。 (2)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到时,A吸收的热量____________(选填“>”“=”或“<”)B吸收的热量;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是____________(选填“A”或“B”)。由图像可知吸热能力较强的是____________(选填“A”或“B”)。 (3)若A液体的比热容为,则B液体的比热容为____________。 (4)液体____________(填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 16.【探究名称】探究不同物质吸热能力。 【问题】暑假,小明同学到沿海城市旅行,他发现,中午海边的沙子很热但海水却很凉,他猜想:物质的吸热能力可能与__________有关。 【证据】针对他的猜想,他查阅资料发现,若用沙子做实验,沙子受热的均匀性差,他决定换用煤油和水进行实验:将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯加热。 (1)如图甲所示是小明同学的实验装置,其中有一小明显错误,请指出错误之处:_____________; (2)改正后选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间,每隔记录一次温度,并将数据制成如图乙所示的图像,在第五分钟时,水吸收的热量______(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。 【解释】 (1)本实验通过__________来反映物质的吸热能力(选填“液体升高的温度”或“加热时间”); (2)由图像乙可知,水吸热能力更强;物理学中,用比热容来表示物质的吸热能力,则水、煤油的比热容之比为__________________; 【交流】海水和沙子吸收相同的热量,海水吸热升温慢,而沙子吸热升温快,___________吸热能力更强,由此可推测,到了傍晚海水的温度_________沙子的温度(选填“高于”“等于”“低于”)。 17.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入400g初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,水的比热容为。求:水吸收的热量。 18.在标准大气压下,将体积为2L、温度为10℃的水加热至70℃[已知,]。求: (1)水的质量。 (2)水吸收的热量。 (3)接着再继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温。 19.如图为冰熔化时温度随时间的变化的关系图像。实验时,冰的质量为2kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求:[假设整个过程中冰(或水)的质量没有损耗] (1)CD段水吸收的热量; (2)冰的比热容。 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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12.3 物质的比热容(知识解读)2026-2027学年苏科版九年级物理上册同步知识解读与专题训练
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